二甲醚-柴油发动机排放模糊控制研究

为进一步提高柴油汽车排放环保性,根据二甲醚-柴油发动机的工作原理和特点,提出二甲醚柴油混合气浓度和喷油提前角优化方案,并应用于柴油发动机排放优化控制.基于Fire仿真软件和康明斯WD615型柴油发动机建立二甲醚-柴油发动机三维燃烧过程仿真模型.根据国Ⅵ(a)标准选择氮氧化合物NOX、一氧化碳CO和碳氢化合物HC为排放环保性评价指标,使用层次分析法标定各环保性评价指标的权重系数,采用遗传算法确定典型工况下最优的二甲醚-柴油混合比例和最佳的喷油提前角.通过MATLAB/Simulink中的模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)研制发动机排放的模糊推理系统(FIS),然后将其引入到模糊逻辑控制器(Fuzzy Logic Controller)中进行排放控制.最后在混合工况条件下验证优化前后发动机排放物的变化情况,仿真结果表明,提出的优化方法在典型工况下能有效降低排放物,使氮氧化合物NOX排放量、一氧化碳CO排放量和碳氢化合物HC排放量低于国Ⅵ(a)标准8.9％、4.0％和5.0％,从而有效提高柴油汽车的环保性.     

深层碳酸盐岩水平井分段压裂管柱工艺研究及应用

分段压裂是水平井开发关键配套技术之一,运用分段压裂可在较短时间内一次性完成对多个储层的压裂,并最大限度地减少对储层的伤害,达到多层合采提高单井产量、最大限度提高地质储量可动用程度的目的。西部油田深层碳酸盐岩水平井分段压裂是水平井分段压裂改造的重要工艺之一,研究选配性能可靠的分段压裂管柱是实施该项工艺的关键。为此,对国内外分段压裂工艺、工具进行研究,结合深层碳酸盐岩储层水平井特点,对封隔器、开关滑套等井下工具功能特点进行分析,研究优选可靠的分段压裂管柱,通过该分段压裂管柱现场的运用成功,解决了深层碳酸盐岩水平井分段压裂的难题。     

基于跨隔双封隔器的连续油管压裂技术

连续油管压裂是一种新的安全、经济、高效的油田服务技术,从20世纪90年代开始在油气田应用。连续油管压裂技术特别适合于具有多个薄油、气层的井进行逐层压裂作业和水平井分段压裂技术,但在国内应用较少。通过对国外相对应的技术调研与理论研究,同时进行压裂设备优化、连续油管机组的配置、连续油管选型、井下封隔器的选择、压裂参数优化、油管管理等多方面研究,摸索出一套适合国内的基于跨隔封隔器的连续油管压裂技术,此项技术可以大大缩短作业时间、降低对油气层的伤害,且具有良好的经济性。     

页岩气井连续油管辅助压裂试气技术

目前国内页岩气开发中已普遍使用连续油管,但使用中连续油管挤毁、变形、自锁、钻磨效率低和井下工具遇卡、落井等问题时有发生。针对这些问题,对国内外相关技术与理论进行了调研分析,选取了高性能小尺寸的井下工具复合式连接器、防脱式螺杆钻具、五翼凹底磨鞋、水力振荡器和打捞加速器等,并通过不断改进施工工艺,形成了适合国内页岩气开发的连续油管铺助压裂试气集成技术,包括长水平段连续油管下桥塞技术、长水平段连续油管钻复合桥塞技术、长水平段连续油管射孔技术和长水平段连续油管打捞冲砂技术等。现场应用表明,应用上述集成技术后,单只桥塞的纯钻塞时间由70 min缩短至40 min,单井钻塞周期由9 d缩短至5 d,桥塞钻除率由97%升至100%;射孔时未发生油管挤毁现象;打捞一次成功率及连续油管坐封桥塞一次成功率均达到100%。研究表明,该集成技术可有效提高页岩气井压裂试气成功率。      

测试-改造-封堵-回采一体化试油管柱技术

塔里木盆地属缝洞型碳酸盐岩储层,在试油时易喷易漏、井控安全隐患突出,为了解决此类问题,研发了以HP-1AH封隔器为核心组件的测试-改造-封堵-回采一体化工艺管柱,解决了该类储层试油作业易漏易喷井控风险的技术难题;同时减少了多次压井作业对储层造成的二次污染,缩短了施工作业周期,节约了成本,现场应用效果良好。     

SAS与EPS集成系统传感器和ECU的故障诊断方法

为解决汽车半主动悬架(Semi-Active Suspension,SAS)与电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)集成系统在线故障诊断的问题,提出将小波分析方法应用到SAS与EPS集成系统传感器和ECU的故障诊断中。首先根据故障状态下传感器和ECU输出电压信号的突变特性,利用小波分析奇异性检测原理检测出突变信息。随后为能更精确地检测出突变信息,先使用小波阈值法对电压信号消噪,再对消噪后的电压信号进行检测。最后以SAS与EPS集成系统中扭矩传感器和ECU故障诊断为例进行试验研究。结果表明,小波分析方法能有效抑制信号噪声,并准确检测出故障和故障发生时刻,对集成控制系统的安全运行及故障诊断具有重要的工程应用意义。     

二甲醚发动机满足国Ⅵ排放的试验研究

本研究探讨了废气再循环率（EGR）在各种喷射工况下对二甲醚（DME）发动机燃烧所排放出来的物质进行了试验测试。为了检测EGR和注射时间对发动机排放的影响,进行了EGR率在0%、15%、30%三种情况下和喷射时间从上止点前（BTDC）40°至上止点（TDC）喷射DME对发动机燃烧排放的影响。随着喷射注入时间的提前（TDC至25°BTDC）,缸内平均有效压力（IMEP）随着EGR率的变化,发动机在燃烧过程中烟尘（FSN）排放量很少,但随着燃烧时间的延长和EGR率的增加,FSN略有增加。虽然随着喷射注入时间25°BTDC至40°BTDC,高的EGR率会产生非常低的NO_X,但HC和CO的产量却会高于EGR为0°时的排放量。另外,EGR的使用增加了废气中总粒子数和粒子体积的增加,但总粒子数体积会随着喷油正时的提前而降低。